KONSUMSI BAHAN BAKAR, PERFORMA ENGINE,
DAN EMISI GAS BUANG PADA SEPEDA MOTOR
Skripsi
Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Otomotif
Oleh
PERSEMBAHAN
1. Rasa syukur kepada Allah SWT yang Berkuasa atas segala sesuatu.
2. Terimakasih kepada Ibu Junari dan Bapak Elvita M. S. yang telah
memberikan segalanya hingga saya dapat mencapai titik ini.
3. Terimakasih kepada Alm. Ibu Murtini yang telah melahirkan ke dunia.
4. Terimakaih kepada Kyai Samsul Hadi, S.Ag., semua ustadz dan ustadzah,
semua guru beserta dosen yang telah memberikan ilmu dan senantiasa
membimbing ke jalan yang benar.
5. Terimakasih kepada Dr. Wahyono, M.M. dan Dra. Widowati, M.Pd. yang
telah senantiasa membimbing dan memberikan bantuan selama saya
menempuh perkuliahan S1 di Unnes.
6. Terimaksih kepada Yan saniscara, S. Ars. sekeluarga, Alm. bapak Randim
dan Alm. Ibu Sutarni yang juga telah membimbing dan memberikan
bantuan selama saya menempuh perkuliahan S1 di Unnes.
7. Terimakasih kepada keluarga besar Ta’mir Masjid Baitussolihin dan
masyarakat dusun Banaran yang selalu memberikan dukungan..
8. Terimakasih kepada saudara, sahabat, dan rekan-rekan yang selalu setia
memberikan dukungan dan memotivasi hingga seleseinya karya ilmiah ini.
v
vi
RINGKASAN
Vilarta, Elvin Bukit. 2020. Pengaruh Penggunaan Ignition Stabilizer dan Ignition
Booster Terhadap Konsumsi Bahan Bakar, Performa Engine, dan Emisi Gas
Buang Pada Sepeda Motor. Ahmad Mustamil Khoiron, S.Pd., M.Pd. Program
Studi Pendidikan Teknik Otomotif.
ignition stabilizer dan ignition booster terhadap konsumsi bahan bakar, performa
engine, dan emisi gas buang pada kendaraan sepeda motor. Penelitian ini
menggunakan metode eksperimen dalam bentuk time series, yaitu pengumpulan
data dilakukan berulang-ulang sebelum dan sesudah pemberian perlakuan.
Kemudian hasil penelitian dianalisis dengan teknik deskriptif statistik yang akan
ditampilkan menggunakan tabel dan grafik sebelum disimpulkan. Ignition
stabilizer dipasang pada kutub positif-negatif baterai dan ignition booster
dipasang pada kabel tegangan tinggi. Kinerja ignition stabilizer dan ignition
booster mampu memperbesar percikan bunga api pada busi sehingga dapat
mempengaruhi kualitas pembakaran yang terjadi. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa terdapat pengaruh penggunaan ignition stabilizer maupun ignition booster
terhadap konsumsi bahan bakar, performa engine, dan emisi gas buang. Selisih
konsumsi bahan bakar tertinggi dari penggunaan ignition stabilizer terhadap
kondisi standar yaitu 0,47 kg/jam pada 4000 rpm, dan ignition booster sebesar
1,64 kg/jam pada 7500 rpm. Selanjutnya selisih peningkatan performa engine dari
penggunaan ignition stabilizer dan ignition booster yaitu berturut-turut 1,15 Nm
torsi kemudian 0,83 kW daya pada 5000 rpm, 1,96 Nm torsi kemudian 1,8 kW
daya pada 6000 rpm. Sedangkan, penurunan emisi gas buang dari penggunaan
ignition stabilizer dan ignition booster didapatkan 0,16% vol gas CO, 675 ppm
vol gas HC dan 0,15% vol gas CO, 68 ppm vol gas HC.
Kata kunci: Ignition stabilizer, ignition booster, konsumsi bahan bakar, performa
engine, dan emisi gas buang.
vii
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
”Pengaruh Penggunaan Ignition Stabilizer Dan Ignition Booster Terhadap
Konsumsi Bahan Bakar, Performa Engine, Dan Emisi Gas Buang Pada Sepeda
Motor” sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan di
Universitas Negeri Semarang. Shalawat dan salam disampaikan kepada Nabi
Muhammad SAW, mudah-mudahan kita semua mendapatkan syafa’at-Nya di
yaumil akhir nanti, Amin.
Skripsi ini dapat terselesaikan berkat bantuan, bimbingan dan motivasi dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Fathur Rakhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang.
2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang
3. Rusiyanto, S.Pd., M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Negeri Semarang.
memberikan bimbingan, arahan, motivasi dan saran kepada penulis.
5. Semua dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang, yang telah memberi pengetahuan yang berharga.
6. Civitas akademika Fakultas Teknik dan Jurusan Teknik Mesin Universitas
Negeri Semarang yang telah membantu penulis menyelesaikan
karya tulis ini.
7. Keluarga yang selalu mendo’akan serta memberikan dukungan dan
motivasi.
Research Club (CRC), TIM PANDAWA UNNES, Keluarga Takmir
Masjid Salman Al-Faritsi Fakultas Teknik dan Teknik Mesin angkatan
2014.
10. Keluarga Yayasan TPQ Thoriqqul Jannah Kota Mojokerto.
11. Keluarga Takmir Masjid Baitussholihin Banaran Kota Semarang.
12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah
memberikan dukungan dan bantuan dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini jauh dari kata sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun
terhadap skripsi ini.
Semarang, Januari 2020
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN
2.1 Kajian Pustaka ........................................................................................... 10
2.2 Landasan Teori .......................................................................................... 12
2.2.1 Sistem Pengapian ................................................................................... 12
2.2.9 Performa Engine ...................................................................................... 39
BAB III METODE PENELITIAN
3.2 Desain Penelitian ........................................................................................ 46
3.2.1 Variabel penelitian .................................................................................. 47
3.3 Alat dan bahan penelitian .......................................................................... 49
3.3.1 Alat penelitian ......................................................................................... 49
3.3.2 Bahan penelitian ...................................................................................... 50
3.3.3 Skema penelitian .................................................................................... 52
3.4 Parameter Penelitian .................................................................................. 57
3.5.1 Dokumentasi ........................................................................................... 58
BAB IV HASIL PENELITIAN
4.1 Hasil Penelitian ........................................................................................... 68
4.1.2 Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ................................................. 69
4.1.3 Hasil Pengujian Performa Engine ........................................................... 71
4.1.4 Hasil Pengujian Emisi Gas buang ........................................................... 72
4.2 Analisis Data Penelitian ............................................................................. 73
4.2.1 Pengujian Tegangan Baterai Dan Tegangan Output Koil ....................... 73
4.2.2 Pengujian Konsumsi Bahan Bakar .......................................................... 75
4.2.3 Pengujian Performa Engine ..................................................................... 77
4.2.4 Hasil Pengujian Emisi Gas buang ........................................................... 81
4.3 Pembahasan ................................................................................................ 84
Output Koil Pada Kabel Busi .................................................................. 84
4.3.2 Pengaruh Ignition stabilizer Terhadap Konsumsi Bahan Bakar ............ 85
xii
4.3.4 Pengaruh Pengaruh Ignition stabilizer Terhadap Emisi Gas Buang ....... 88
4.3.5 Pengaruh Pengaruh Ignition Booster Terhadap Konsumsi Bahan
Bakar .................................................................................................... 89
4.3.7 Pengaruh Ignition Booster Terhadap Emisi Gas Buang ......................... 92
BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan ..................................................................................................... 94
5.2 Saran ........................................................................................................... 98
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 99
DKI : Daerah Khusus Ibukota
EFI : Electronik Fuel Injection
CDI : Capasitor Discharge Ignition
PWM : Pluse Wide Modulation
SCR : Silicon Control Rectifier
ft.lbs : foot-pound
m : meter
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Lama ............ 42
Tabel 3.1 Lembar Lembar Pengambilan Data Tegangan Baterai ........................ 63
Tabel 3.2 Lembar Lembar Pengambilan Data Tegangan Output Koil ................ 63
Tabel 3.3 Lembar Lembar Pengambilan Data Konsumsi Bahan Bakar .............. 63
Tabel 3.4 Lembar Pengambilan Data Performa Engine ....................................... 64
Tabel 3.4 Lembar Pengambilan Data Emisi Gas Buang ...................................... 64
Tabel 4.1 Perbandingan Nilai Tegangan Baterai Saat Mesin Hidup .................... 68
Tabel 4.2 Perbandingan Nilai Tegangan Output Koil Pada Kabel Busi .............. 69
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Waktu Konsumsi Bahan Bakar per 10 ml Busi .......... 69
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ............................................. 70
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Performa Engine ........................................................ 71
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Emisi Gas Buang ....................................................... 72
xvi
Gambar 2.4 Wiring Sistem Pengapian CDI DC .................................................... 16
Gambar 2.5 Reaksi Kimia Baterai Ketika Mengeluarkan Arus ............................ 17
Gambar 2.6 Reaksi Kimia Baterai Ketika Mengeluarkan Arus ........................... 18
Gambar 2.7 Koil Pengapian Type Canister .......................................................... 22
Gambar 2.8 Koil Pengapian Type Moulded ......................................................... 23
Gambar 2.9 Penampang Busi ................................................................................ 25
Gambar 2.10 Diagram Pembakaran Motor Bensin ............................................... 27
Gambar 2.11 Ignition Stabilizer ZN 16C .............................................................. 29
Gambar 2.12 Grafik Hasil Uji Perbandingan Penggunaan Dengan Dan Tanpa
Ignition Booster .............................................................................. 30
Gambar 2.14 Tegangan Pada Kabel Busi Tanpa Ignition Booster ....................... 32
Gambar 2.15 Prinsip Dasar Kapasitor ................................................................... 33
Gambar 2.16 Rangkaian Seri Kapasitor ................................................................ 35
Gambar 2.17 Rangkaian Paralel Kapasitor ........................................................... 36
Gambar 2.18 Kapasitor Elektrolit (Polar) ............................................................. 36
Gambar 2.19 Pengisian Dan Pengosongan Kapasitor ........................................... 37
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 49
Gambar 3.2 Skema Pemasangan Alat Ignition Stabilizer ..................................... 52
xvii
Gambar 3.3 Skema Pemasangan Alat Ignition Booster ........................................ 52
Gambar 3.4 Skema Pengujian Tegangan Baterai Dan Tegangan Output koil ...... 53
Gambar 3.5 Skema Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ........................................ 54
Gambar 3.6 Skema Pengujian Emisi Gas Buang .................................................. 52
Gambar 3.7 Dynotest Chassis Motor .................................................................... 65
Gambar 3.8 Gas Analyzer ..................................................................................... 66
Gambar 4.1 Grafik Nilai Tegangan Baterai (V).................................................... 74
Gambar 4.2 Grafik Nilai Tegangan Output Koil (kV) .......................................... 75
Gambar 4.3 Grafik Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ........................................ 76
Gambar 4.4 Grafik Nilai Pengujian Torsi ............................................................. 79
Gambar 4.5 Grafik Nilai Pengujian Daya ............................................................. 81
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Emisi Gas Buang Karbon Monoksida (CO) ......... 82
Gambar 4.7 Grafik Pengujian Emisi Gas Buang Hidrokarbon (HC) .................... 83
Gambar 5.1 Pemasangan Ignition Booster Pada Kabel Busi ................................ 122
Gambar 5.2 Pemasangan Ignition Stabilizer Pada Baterai ................................... 122
Gambar 5.3 Pembacaan Hasil Pengujian Tegangan Output Koil Menggunakan
Scopetester ...................................................................................... 123
Gambar 5.5 Pendampingan Instruktur Pengujian Performa Engine ..................... 124
Gambar 5.6 Pembacaan Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Menggunakan Gas
Analyzer .......................................................................................... 124
Lampiran 2. Surat Tugas Dosen Penguji ............................................................. 104
Lampiran 3. Laporan Selesei Bimbingan Proposal Skripsi ................................ 105
Lampiran 4. Surat Perizinan penelitian Lab Otomotif Teknik Mesin Unnes ...... 106
Lampiran 5. Surat Tugas Panitia Ujian Skripsi ................................................... 107
Lampiran 6. Surat Keterangan Bukti Penelitian Mototech Jogja ........................ 108
Lampiran 7. Surat Keterangan Bukti Penelitian PT MBG Putra Mandiri .......... 109
Lampiran 8. Lembar Pengambilan Data Tegangan Baterai Dan Output Pada
Busi. ............................................................................................................. 110
Lampiran 10. Tabel Pengujian Performa Engine Kondisi Standar ..................... 112
Lampiran 11. Tabel Pengujian Performa Engine Kondisi Menggunakan Ignition
Stabilizer ...................................................................................................... 113
Booster ......................................................................................................... 114
Lampiran 14. Lembar Print Out Pengujian Performa Engine ............................. 116
Lampiran 15. Lembar Print Out Pengujian Emisi Gas Buang ............................ 119
Lampiran 16. Foto Dokumentasi Pengambilan Data .......................................... 122
/
Pencemaran udara dari asap kendaraan bermotor dapat berakibat buruk
bagi kesehatan manusia maupun lingkungan. Tentunya ini merupakan ancaman
serius bagi kehidupan manusia yang tidak lepas dari menghirup gas buang
kendaraan bermotor setiap harinya. Romadoni, dkk. (2012) berpendapat bilamana
kadar gas karbon monoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) sudah mencapai jumlah
tertentu di dalam tubuh maka dapat menyebabkan resiko kematian. Sedangkan
bagi lingkungan dapat menyebabkan hujan asam, meningkatkan efek rumah kaca,
dan merusak lapisan ozon.
Data yang dikeluarkan Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika
(BMKG) pada 1 Agustus 2019 menyatakan konsentrasi PM10 di Jakarta sering
melebihi batas konsentrasi yang seharusnya 150 µg/m 3 sempat mencapai 180
µg/m 3 pada beberapa hari di akhir bulan Juni 2019. Hal ini juga yang menjadikan
Ibu Kota DKI Jakarta sebagai kota berpolusi terburuk nomor empat sedunia
setelah Beijing, New Delhi, dan Mexico City. Kendaraan menjadi sumber paling
dominan yang mencemari udara khususnya di perkotaan. Baik dari sepeda motor,
mobil penumpang, bus, truk, kereta api, dan bahkan kapal laut. Semua penyebab
polusi udara yang ada, gas buang transportasi terbukti sebagai penyumbang
pencemaran udara tertinggi di Indonesia, yakni sekitar 85 %.
2
Pemerintah telah mengatur besar kadar gas buang yang diperbolehkan oleh
kendaraan bermotor agar tidak melebihi standar baku yang telah ditetapkan.
Sesuai dengan keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun 2006
mengenai ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor yaitu sebesar 4,5%
CO & 12000 ppm HC untuk sepeda motor dua tak, 4,5% CO & 2400 ppm HC
untuk sepeda motor empat tak, dan 4,5 % CO & 2000 ppm HC untuk sepeda
motor dua tak dan empat tak keluaran tahun setelah 2010. Setiap elemen dituntut
untuk mematuhi peraturan yang telah ditetapkan agar kehidupan manusia tidak
terganggu oleh resiko yang mengancam.
Kuantitas kendaraan yang selalu meningkat setiap tahunnya menyebabkan
kondisi semakin buruk. Badan Pusat Statistik (BPS) merilis data pada tahun 2018
mengenai jumlah total kendaraan bermotor di Indonesia telah mencapai angka
146,85 juta unit. Dan dari jumlah tersebut 120,1 juta atau 81% dari keseluruhan
adalah kendaraan jenis sepeda motor. Jumlah tersebut akan meningkat secara
signifikan jika kita mengacu pada persentase pertubuhan angka kendaraan
bermotor jenis sepeda motor sebesar 7,5%.
Indonesia tidak memiliki regulasi terhadap kendaraan bermotor yang boleh
beroperasi di jalan raya. Berkaca kepada Negara maju seperti Amerika, Jepang
dan Negara tetangga Singapura yang telah berhasil mengatasi permasalahan akibat
jumlah pertumbuhan kendaraan dengan menerbitkan peraturan batas usia
kendaraan yang boleh beroperasi. Suryawirawan dalam Kementerian
Perindustrian (2015) yang merupakan Dirjen Industri Logam Mesin Alat
Transportasi dan Elektronika Kementerian Perindustrian hendak mengusulkan
3
adanya pembatasan usia mobil 20 tahun namun hingga saat ini belum ada tindak
lanjut terhadap hal tersebut. Sehingga kendaraan keluaran lama bebas beroperasi
di Indonesia dan memperburuk pencemaran udara dengan kondisi mesin yang
sudah tidak optimal lagi.
Sepeda motor adalah penyumbang polutan terhadap pencemaran udara
tertinggi di Indonesia. Dalam 120,1 juta unit tersebut didominasi oleh sepeda
motor jenis konvensional yang dinilai lebih boros bahan bakar dan kurang ramah
lingkungan daripada sepeda motor jenis modern yang sudah memakai sistem EFI.
Ditambah lagi sepeda motor jenis konvensional yang sudah berumur sulit untuk
mencapai kondisi mesin secara optimal kembali. Kemudian Bakeri, dkk.
(2012:89) menjelaskan bahwa emisi gas buang pada kendaraan yang bertipe EFI,
lebih ramah lingkungan daripada kendaraan yang bertipe konvensional.
Selanjutnya Fontaras, dkk. (2017:98) berpendapat kendaraan model baru memiliki
tingkat emisi CO dan HC lebih rendah daripada kendaraan lama.
Pembakaran yang kurang sempurna dari sepeda motor jenis konvensional,
menyebabkan konsumsi bahan bakar yang berlebih karena bahan bakar tidak
terbakar secara keseluruhan akibatnya daya dan torsi yang dihasilkan tidak
optimal. Hal ini juga menyebabkan emisi gas buang kendaraan ini meningkat.
Untuk mengatasinya Usman dan Usman (2017:16) berpendapat agar memperoleh
pembakaran yang sempurna dibutuhkan suatu sistem pengapian yang dimana busi,
koil, CDI, serta penyediaan arus menuju komponen sistem pengapian harus stabil
dan bekerja secara optimal. Dengan begitu akan tercipta peningkatkan kualitas
sistem pengapian pada sepeda motor yang dapat mereduksi gas buang kendaraan.
4
Solusi agar pembakaran yang terjadi pada sepeda motor dapat mendekati
sempurna salah satunya dengan memanfaatkan penggunaan ignition stabilizer dan
ignition booster. Romadoni, dkk. (2012) mengatakan bahwa kinerja Ignition
booster mampu memfokuskan arus listrik dari koil sehingga percikan bunga api
yang dikeluarkan busi menjadi lebih besar dari sebelumnya. Ditambah lagi
dengan Effendi, dkk. (2018) berpendapat penggunaan ignition stabilizer (XCR
Hurricane) yang dipasang pada baterai kendaraan dapat menyetabilkan arus,
menyempurnakan proses pembakaran,menghemat bahan bakar dan menambah
tenaga mesin. Triyatno, dkk. (2015:2) menjelaskan ignition booster yang dipasang
pada kabel busi mampu memfokuskan dan mempercepat arus yang hendak
menuju ke busi untuk digunakan sebagai percikan bunga api pada proses
pembakaran di dalam silinder. Jika kualitas pengapian pada suatu mesin
maksimal, artinya pembakaran yang terjadi adalah pembakaran sempurna tanpa
adanya detonasi yang berarti tingkat efisiensi mesinnya juga maksimal. Hal ini
akan berpengaruh meningkatkan nilai ekonomis bahan bakar, mengoptimalkan
performa kendaraan, dan menurunkan angka emisi gas buang kendaraan
konvensional yang sulit mencapai kondisi maksimal kembali. Kemudian agar
didapatkannya hasil yang akurat terhadap penelitian tentang ignition stabilizer dan
ignition booster, maka penelitian tentang penggunaan alat penyetabil dan penguat
tegangan yang berpengaruh terhadap konsumsi bahan bakar, performa engine, dan
emisi gas buang pada kendaraan dilakukan dengan tanpa adanya perlakuan yang
lain terhadap sistem-sistem pada kendaraan.
5
beberapa permasalahan, diantaranya :
1. Polutan udara dapat menyebabkan resiko kematian bagi umat manusia.
2. Polutan udara dapat menyebabkan hujan asam, meningkatkan efek rumah
kaca, dan merusak lapisan ozon atmosfir.
3. Konsenterasi PM10 di Ibu Kota Jakarta pada bulan Juni 2019 sering
melebihi 150 µg/m 3.
no.4 sedunia.
5. Kendaraan bermotor merupakan penyumbang terbesar dari polusi udara
yang mencapai angka persentase 85% dari subjek yang lain.
6. Kendaraan yang melanggar undang–undang batas ambang emisi gas buang
yang diizinkan pemerintah terus beroperasi di jalan raya.
7. Indonesia memiliki jumlah total kendaraan bermotor mencapai angka
146,85 juta unit.
8. Dari jumlah total kendaraan bermotor, 120,1 juta atau 81% adalah
kendaraan jenis sepeda motor dan memiliki persentase peningkatan
mencapai 7,5% pada tahun 2018.
9. Indonesia tidak memiliki regulasi yang dapat mengatasi jumlah total
kendaraan yang ada.
10. Pembatasan usia kendaraan selama 20 tahun dari Kementrian Perindustrian
belum bisa terealisasi hingga sekarang.
6
11. Sepeda motor tipe konvensional memiliki emisi gas buang yang buruk
dibanding kendaraan bertipe EFI.
12. Penelitian tentang penggunaan ignition stablizer dan ignition booster tanpa
dipadukan dengan penggunaan variasi yang lain belum pernah dilakukan.
1.3 Pembatasan Masalah
polutan yang mencemari udara di Indonesia.
2. Kendaraan yang melibihi batas ambang emisi gas buang yang
diperbolehkan pemerintah melalui undang-undang terus beroperasi
di jalan raya.
Perindustrian belum bisa terealisasi hingga sekarang.
4. Sepeda motor tipe konvensional sudah tidak bisa memiliki kondisi mesin
yang optimal seperti kendaraan bertipe EFI.
5. Penelitian tentang penggunaan ignition stablizer dan ignition booster tanpa
dipadukan dengan penggunaan variasi yang lain belum pernah dilakukan.
7
masalah, adapun rumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Apakah terdapat pengaruh penggunaan ignition stabilizer dan ignition
booster pada output tegangan koil sepeda motor Honda Supra X 125
tahun 2011 ?
2. Apakah terdapat pengaruh penggunaan ignition stabilizer pada nilai
konsumsi bahan bakar sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 ?
3. Apakah terdapat pengaruh penggunaan ignition stabilizer pada nilai
torsi - daya sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 ?
4. Apakah terdapat pengaruh penggunaan ignition stabilizer pada nilai emisi
gas buang sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 ?
5. Apakah terdapat pengaruh penggunaan ignition booster pada nilai
konsumsi bahan bakar sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 ?
6. Apakah terdapat pengaruh penggunaan ignition booster pada nilai torsi -
daya sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 ?
7. Apakah terdapat pengaruh penggunaan ignition booster pada nilai emisi
gas buang sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 ?
8
1. Mengetahui pengaruh penggunaan ignition stabilizer dan ignition booster
pada nilai tegangan baterai dan output koil sepeda motor Honda Supra X
125 tahun 2011 dengan yang bersistem pengapian standar.
2. Mengetahui pengaruh penggunaan ignition stabilizer pada nilai konsumsi
bahan bakar sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 dengan yang
bersistem pengapian standar.
3. Mengetahui pengaruh penggunaan ignition stabilizer pada nilai
torsi–daya sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 yang dengan
yang bersistem pengapian standar.
4. Mengetahui pengaruh penggunaan ignition stabilizer pada nilai emisi gas
buang sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 dengan yang
bersistem pengapian standar.
5. Mengetahui pengaruh penggunaan ignition booster pada nilai konsumsi
bahan bakar sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 dengan yang
bersistem pengapian standar.
6. Mengetahui pengaruh penggunaan ignition booster pada nilai torsi-daya
sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 dengan yang bersistem
pengapian standar.
7. Mengetahui pengaruh penggunaan ignition booster pada nilai emisi gas
buang sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2011 dengan yang
bersistem pengapian standar.
Adapaun manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Data yang diperoleh dapat digunakan oleh industri sebagai dasar untuk
mengembangkan produk ignition stabilizer dan ignition booster dengan
tujuan komersialisasi.
2. Hasil penelitian dapat menjadi sumber informasi tentang ignition stabilizer
dan ignition booster yang akurat kepada masyarakat yang memiliki
kendaraan sepeda motor.
3. Hasil penelitian dapat memberikan manfaat secara ilmiah tentang ignition
stabilizer dan ignition booster bagi peneliti lain sebagai pertimbangan dan
acuan dalam mengembangkan hal serupa.
4. Hasil teknologi ignition stabilizer dan ignition booster yang diteliti dapat
diterapkan sebagai bahan penunjang dalam bidang otomotif.
10
2.1 Kajian Pustaka
variasi dari industri bidang otomotif. Telah banyak penelitian yang dilakukan
untuk meneliti variasi yang memperkuat sistem pengapian tersebut. Sera (2015)
dari Universitas Mercu Buana melaksanakan penelitian yang langsung menguji
penggunaan ignition booster terhadap optimasi daya mesin dan konsumsi bahan
bakar mesin mobil Toyota 5K. Dalam penelitian tersebut, ignition booster dapat
menghasilkan tegangan yang lebih stabil dan kuat, sehingga memperbesar
percikan bunga api dan akhirnya mampu meningkatkan persentase variabel daya
sebesar 2,79% dan menurunkan persentase variabel konsumsi bahan bakar sebesar
6,99% pada mesin. Dengan fungsi ignition booster yang mampu menyetabilkan
arus listrik dari koil menuju ke busi, untuk digunakan sebagai api pembakaran.
Fahrudin, dkk. (2011) juga melaksanakan penelitian tentang ignition
stabilizer di Universitas Sebelas Maret. Dengan menambahkan variasi jenis busi
untuk mengukur pengaruh pemasangan ignition stabilzer terhadap torsi-daya
sepeda motor matic Yamaha Mio Soul 2010. Dengan menggunakan busi iridium
yang eletrodanya terbuat dari bahan iridium, nyala bunga api yang dihiasilkan
lebih fokus dan besar. Sehingga, penggunakan ignition stabilizer pada baterai
dapat menjadi cadangan supplai arus listrik menuju ke kumparan primer coil
ketika CDI sudah tidak menyediakan arus. Kemudian, ignition stabilizer juga
dapat menyerap frekuensi listrik yang tidak stabil dikarenakan beda potensial
11
dan variasi busi iridium, Fahrudin, dkk. (2011) memperoleh peningkatan torsi
kendaraan maksimal sebesar 6,7 Nm dan daya sebesar 6,49 HP. Sejalan dengan
penelitian tersebut, Effendi, dkk. (2018) juga melaksanakan penelitian tentang
ignition stabilizer terhadap konsumsi bahan bakar. Terbukti ignition stabilizer
dapat menurunkan konsumsi bahan bakar dengan persentase 17,056% pada
1800 rpm.
Romadoni, dkk. (2007) pernah melaksanakan penelitian tentang Ignition
booster pada kabel busi sepeda motor Honda supra X 125 tahun 2007 yang
dipadukan dengan penambahan metanol pada bahan bakar premium serta letak
penempatan ignition booster sepanjang kabel busi yang berpengaruh terhadap
emisi gas buang. Terbukti dalam penelitian tersebut, dapat menurunkan nilai
kadar gas karbon monoksida (CO) mencapai 0,399% vol dan kadar gas
hidrokarbon (HC) hanya sebesar 633,3 ppm vol. Dilanjutkan, Usman dan Usman
(2017) melakukan penelitian tentang ignition booster yang dipadukan dengan
variasi jenis busi yang variabel terikatnya juga tertuju pada emisi gas buang
kendaraan. Dalam penelitian tersebut berhasil mereduksi persentase nilai kadar
emisi gas buang karbon monoksida (CO) sebesar 0,04 %.
12
Sistem pengapian merupakan salah satu sistem utama yang harus ada
dalam suatu kendaraan bermotor. Pada buku Toyota New Step 1 (1995:6-12)
menerangkan bahwa sistem pengapian berfungsi untuk meningkatkan tegangan
dari baterai yang semula 12 V-14 V bisa menjadi 10 kV atau lebih dengan kinerja
koil pengapian, yang kemudian membagikan tegangan tinggi tersebut ke masing
masing busi menggunakan distributor dan kabel tegangan tinggi.
Kartika, dkk. (2012:22) menyatakan bahwa sistem pengapian berfungsi
menciptakan pembakaran campuran bahan bakar yang telah dikompresikan dalam
ruang bakar. Sistem ini menggunakan percikan bunga api dari busi sehingga
mengakibatkan ledakan pada ruang tersebut. Di dalam ruang bakar, ketika
campuran bahan bakar yang sudah dikompresi dan memiliki tekanan tinggi
terbakar maka akan timbul daya atau tenaga. Maka daya tersebut akan digunakan
untuk menggerakkan kendaraan dengan melalui proses pemindahan daya.
Shen dan Su (2010) menjelaskan bahwa mesin yang dapat menghasilkan
daya keluaran yang paling efektif dan menghemat bahan bakar harus
meningkatkan koil pengapian yang baik dan meningkatkan tegangan baterai.
Sistem pengapian baterai terdiri dari baterai, koil pengapian (ignition coil),
distributor, kabel tegangan tinggi dan busi. Jadi jika kita memberikan perlakuan
kepada salah satu komponen pengapian tersebut, maka hasil pengapian yang
terciptapun akan berbeda dari sebelumnya. Dapat dilihat pada gambar berikut ini.
13
Sistem pengapian sepeda motor terdapat dua macam sistem pengapian,
yaitu sistem pengapian konvensional dan sistem pengapian elektronik. Sistem
pengapian konvensional adalah sistem pengapian yang masih menggunakan
platina untuk memutus dan menghubungkan tegangan pada baterai ke kumparan
primer. Sistem pengapian CDI dibuat untuk mengatasi kelemahan-kelemahan
yang terjadi pada sistem pengapian konvensional, baik yang menggunakan baterai
maupun magnet. Pada pengapian konvensional umumnya kesulitan membuat
komponen seperti contact breaker (platina) dan unit pengatur saat pengapian
otomatis yang cukup presisi (teliti) untuk menjamin keterandalan dari kerja mesin.
Bahkan saat dipakai pada kondisi normal keausan komponen tersebut tidak
dapat dihindari.
satu jenis dari sistem pengapian elektronik. Sistem Pengapian CDI merupakan
salah satu sistem pengapian yang paling banyak digunakan pada sepeda motor
sekarang. Sistem pengapian CDI terbukti lebih banyak keunggulan dibanding
14
sistem pengapian konvensional. Tegangan pengapian yang dikeluarkan oleh
sistem pengapian CDI bisa mencapai kurang lebih 35.000 volt, sehingga pada saat
terjadinya prosespembakaran campuran bahan bakar dapat terbakar lebih
sempurna dibandingkan dengan yang menggunakan sistem pengapian
konvensional. Pada sistem pengapian CDI tidak memerlukan perawatan dan
penyetelan seperti yang menggunakan sistem pengapian konvensional, karena
peran platina telah digantikan oleh thyristor sebagai saklar elektronik dan pulser
coil atau pick-up coil (koil pulsa generator) yang dipasang dekat flywheel
generator atau rotor alternator.
(Alwi, dkk., 2017:37)
Alwi, dkk. (2017:36) berpendapat bahwa CDI merupakan sistem
pengapian yang memanfaatkan kinerja relay/saklar sebagai pengganti alat
pengatur arus mekanik pada unit sistem pengapian. Prinsip kerja CDI adalah
dimulai mengalirkan tegangan aki 12 V ke dalam regulator yang ada di dalam
CDI unit untuk distabilakan dan diumpan ke dalam travo step up. Kemudian
tegangan yang masuk ke dalam travo dinaikkan menjadi 300 V dengan sistem
switching yang dilakukan oleh model PWM (Pluse Wide Modulation ) kontrol.
Setelah itu tegangan output travo disearahkan oleh dioda dan keluaran menjadi
tegangan DC. Tegangan tersebut digunakan untuk mengisi kapasitor dan siap
15
untuk dipicu koil. Selanjutnya mikro komputer memberi perintah SCR untuk
pembuangan muatan kapasitor dengan tegangan 300 V, sehingga muatan
kapasitor dibuang melalui ignition koil dan diperbesar oleh koil menjadi 35 kV.
Timing pengapian adalah saat dimana mikro komputer menentukan waktu
pembuangan kapasitor.
bersumber dari baterai, berbeda dengan CDI-AC (Alternating Current) yang
bersumber dari source coil (koil pengisi/sumber). CDI-DC juga memiliki
beberapa kelebihan dan kelemahan. Kelebihan sistem pengapian CDI-DC adalah
arus tegangan bersumber dari aki sehingga sifatnya stabil, spull pengapian jarang
mati, dan ketika mesin dalam rpm rendah pengapian tetap dalam konsdisi optimal.
Sedangkan kelemahannya adalah harganya lebih mahal daripada CDI-AC, sangat
sensitif pada konsleting, jika aki dalam kondisi lemah, maka dapat menyebabkan
kerusakan pada CDI. Jenis sepeda motor yang menggunakan sistem pengapian
CDI-AC adalah Honda Sonic 125, Karisma, Supra 125, Megapro, Gl-Pro, Beat,
Spacy, Suzuki Shogun 110, Shogun 125, Smash, Satria F, Yamaha Vega,Jupiter
Z, Jupiter, Scorpio Z, Mio dan lain-lain.
16
(Teknik Sepeda Motor Jilid 2 dalam Alwi, 2017:38)
Cara kerja sistem pengapian CDI dengan arus DC adalah pada saat kunci
kontak di ON-kan, arus akan mengalir dari baterai menuju sakelar. Bila sakelar
ON maka arus akan mengalir ke kumparan penguat arus dalam CDI yang
meningkatkan tegangan dari baterai (12 Volt DC menjadi 220 Volt AC).
Selanjutnya, arus disearahkan melalui dioda dan kemudian dialirkan ke kondensor
untuk disimpan sementara. Akibat putaran mesin, koil pulsa menghasilkan arus
yang kemudian mengaktifkan SCR, sehingga memicu kondensor/kapasitor untuk
mengalirkan arus ke kumparan primer koil pengapian. Pada saat terjadi
pemutusan arus yang mengalir pada kumparan primer koil pengapian, maka
timbul tegangan induksi pada kedua kumparan yaitu kumparan primer dan
kumparan sekunder dan menghasilkan loncatan bunga api pada busi untuk
melakukan pembakaran campuran bahan bakar dan udara.
17
2.2.2 Aki
Buku Toyota New Step 1 (1995:6-2) menjelaskan bahwa aki atau baterai
adalah komponen kelistrikan yang berfungsi untuk menyediakan tenaga listrik
agar dimanfaatkan oleh sistem starter, sistem pengapian, sistem penerangan dan
sistem kelistrikan pada kendaraan. Alat ini menyimpan energi listrik dalam bentuk
energi kimia dan dikeluarkan jika dibutuhkan oleh komponen listrik pada sistem
kelistrikan motor. Komponen bagian dalam baterai atau accumulator merupakan
sebuah sel listrik dimana di dalamnya berlangsung proses elektrokimia yang
reversible yaitu di dalam baterai terjadi proses pengubahan kimia menjadi tenaga
listrik dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia.
Reaksi kimia pada aki ketika mengeluarkan arus (discharging).
Gambar 2.5 Reaksi Kimia Baterai Ketika Mengeluarkan Arus
(Toyota New Step 1, 1995:6-4)
PbO2 + 2H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + H2SO4
(plat+) (elektrolit) (plat-)(plat+) (air) (plat-)
Aki mengeluarkan arus (discharging) material aktif pada plat + dan plat –
bereaksi dengan SO4 sehingga terbentuk PbSO4 sedangkan H2SO4 sedikit demi
18
sedikit berubah menjadi H2O. Jumlah elektrolit pada aki harus berada pada kurang
lebih 1 cm diatas plat sehingga kedua plat dalam kondisi terendam setiap sel
selnya sehingga dapat bereaksi dengan baik saat proses pengisian atau pemakaian.
Jika berkurang tambah dengan air suling H2O dan jangan ditambah dengan H2SO4
karena dapat menambah kepekatan pada elektrolit sehingga dapat merusak sel sel
dalam aki tersebut. Pengukuran berat jenis elektrolit pada aki menggunakan alat
yang disebut hidrometer, yaitu dengan cara menghisap elektrolit kedalam
hidrometer sehingga pengukur dalam hidrometer dapat terapung. Apabila aki
dalam keadaan baik berat jenis elektrolit menunjukkan pada angka 1,26 – 1,28.
Pengukuran yang baik dilakukan ketika aki selesai digunakan.
Reaksi kimia pada aki ketika diisi ulang (charging).
Gambar 2.6 Reaksi Kimia Baterai Ketika Mengeluarkan Arus
(Toyota New Step 1, 1995:6-4 )
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2H2SO4 + Pb
(plat+) (air) (plat-)(plat+)(elektrolit)(plat-)
Ketika pengisian arus listrik dimasukkan kedalam aki dengan arah yang
berlawanan, sehingga terjadi kebalikan reaksi yang mengakibatkan SO4 terlepas
dari setiap plat. Sehingga plat (+) akan berubah kembali menjadi PbSO4 dan
plat (–) berubah menjadi Pb. Dalam reaksi ini H2SO4 terbentuk kembali didalam
elektrolit sehingga berat jenis naik kembali. Jumlah energi listrik yang tersimpan
didalam aki dapat digunakan sebagai sumber tenaga listrik dinamakan kapasitas
aki. Kapasitas aki ini dinyatakan dalam satuan amper jam (AH) yang dapat ditulis
dalam persamaan dibawah ini.
Kapasitas aki (AH) = Arus pemakaian (I) x lama pemakaian (t)
Karena adanya reaksi kimia antara plat-plat dan asam sulfat didalam elektrolit
akan menimbulkan arus listrik. Besarnya arus yang bisa dihasilkan oleh aki sesuai
dengan besarnya luas permukaan plat-plat atau jumlah kedua plat yang terendam
dalam elektrolit. Jadi apabila jumlah penampang pada plat bertambah luas
tegangan listrik yang dihasilkan oleh aki tidak akan bertambah, tetapi jumlah arus
yang dihasilkan aki yang akan bertambah atau kapasitas aki akan menjadi lebih
besar. Hal ini terjadi disebabkan oleh permukaan plat yang bertambah luas
berhubungan dengan elektrolit dan menghasilkan reaksi kimia yang besar
sehingga terbentuk arus listrik yang besar pula.
Kerusakan pada aki dapat disebabkan oleh over charging atau pengisian
arus yang berlebihan. Pengisian arus berlebihan pada aki akan menyebabkan
plat (+) pada setiap sel aki mendapat tekanan akibat suhu yang tinggi selama over
charging akibatnya plat (+) menjadi bengkok dan separator atau pemisah menjadi
20
rapuh karena tingginya reaksi kimia yang terjadi sehingga akan menyebabkan
terjadinya hubungan singkat antara plat (+) dan plat (-). Yang kedua adanya
kerusakan akibat terbentuknya kristal sulfat. Selama aki mengeluarkan arus
(discharging) material aktif pada plat (+) dan plat (–) berubah menjadi PbSO4
(lead sulfat). Lead sulfat akan berubah kembali menjadi material aktif apabila aki
diisi kembali. Jika aki dibiarkan dalam kondisi mengeluarkan arus dalam jangka
waktu yang lama hingga kosong dan tanpa adanya pengisian kembali maka akan
menyebabkan PbSO4 ini mengeras dan bisa disebut kristal sulfat. Kristal sulfat ini
dapat berubah kembali menjadi material aktif setelah aki tersebut diisi kembali
dengan proses normal dengan catatan kristal belum memecah kisi-kisi plat.
2.2.3 Koil Pengapian
Buku Toyota New Step 1 (1995:6-14) menjelaskan bahwa koil pengapian
adalah komponen sistem pengapian yang berfungsi mengubah sumber tegangan
dari baterai aki sebesar 12 V menjadi tegangan tinggi sebesar 10 kV atau lebih
yang diperlukan untuk menghasilkan percikan bunga api yang kuat pada celah
busi dalam sistem pengapian. Selanjutnya, Fisher, dkk. (2007) berpendapat bahwa
koil merupakan transmisi energi, penyedia sumber tegangan tinggi yang menjadi
loncatan bunga api pada busi pada ruang bakar kendaraan. Koil adalah trafo step
up yang menghasilkan tegangan tinggi ke busi, nilainya diantara 5 KV sampai
dengan 20 KV bergantung pada kondisi kerja. Koil pengapian berfungsi sebagai
21
trafo step up yaitu menaikkan tegangan dari baterai 12 V menjadi tegangan tinggi
lebih dari 15 kV.
pengapian yaitu memiliki logika kerja seperti transformator unit. Jadi, sebuah koil
pengapian dapat dimodelkan secara elektrik. Model listrik terdiri dari lilitan
primer dan gulungan sekunder. Kumparan pengapian sebagai trafo tegangan
tinggi mengubah tegangan rendah ke tingkat tegangan tinggi sesuai dengan rasio
putaran antara sekunder dan primer gulungan. Output tegangan tinggi dari koil
pengapian terhubung ke busi. Maka busi memberikan energi pengapian untuk
menyalakan bahan bakar.
1) Tipe canister
Koil tipe canister mempunyai mempunyai kontruksi dengan inti besi di
bagian tengahnya dan kumparan sekunder mengelilingi inti besi tersebut.
Kumparan primernya berada di sisi luar kumparan sekunder. Keseluruhan
komponen dirakit dalam satu rumah di logam canister. Koil tipe canister ini berisi
oli guna membantu meredam panas yang dihasilkan koil.
22
(TotalOtomotif, 2020)
2) Tipe moulded
Koil tipe moulded merupakan tipe koil yang umum digunakan pada sepeda
motor. Kontruksi pada tipe koil ini adalah inti besi di bagian tengahnya dikelilingi
oleh kumparan primer, dan pada sisi luarnya terdapat kumparan. Keseluruhan
komponen tersebut dirakit dan kemudian dibungkus dalam resin, hal ini bertujuan
agar rangkaian tersebut tahan terhadap getaran yang biasanya ditemukan dalam
sepeda motor. Tipe moulded menjadi pilihan yang popular sebab konstruksinya
yang tahan dan kuat.
(TotalOtomotif, 2020)
2.2.4 Busi
Buku Toyota New Step 1 (1995:6-19) menjelaskan bahwa busi atau spark
plug adalah komponen sistem pengapian yang berfungsi untuk memercikkan
bunga api listrik dalam ruang bakar untuk membakar campuran bahan bakar yang
telah dikompresikan oleh piston. Dari fungsi tersebut busi harus memenuhi
beberapa syarat untuk merubah tegangan tinggi menjadi percikan bunga api.
Pertama, pada sistem pengapian tersedia tegangan yang tinggi hasil dari koil
pengapian yaitu berkisar 10 KV sampai 20 KV. Tegangan tinggi harus dapat
dirubah menjadi percikan bunga api pada celah elektroda busi. Tapi perlu
diketahui bahwa tegangan yang dihasilkan koil pengapian tidak selalu konstan,
24
hal ini bergantung pada kecepatan dari putaran mesin. Apabila mesin berputar
lambat maka tegangan yang dihasilkan koil tinggi, dan apabila tegangan putaran
mesin cepat maka tegangan akan menurun. Jika busi terlalu panas maka
kemampuan menghantarkan listrik berkurang sehingga tegangan tidak dapat
dialirkan dengan sempurna. Elektroda positif pada busi memiliki resistansi kurang
dari 10 ohm jika harga resistansi lebih dari 10 ohm maka daya hantar busi sudah
menurun dan perlu diganti.
Syarat yang kedua, busi harus tahan terhadap temperatur tinggi. Ketika
pembakaran terjadi dalam ruang bakar elektroda busi juga ikut terbakar. Panas ini
menyebabkan membaranya elektroda, apabila elektroda busi masih berpijar saat
terjadi kompresi berikutnya maka campuran bahan bakar akan terbakar dengan
sendirinya sebelum percikan bunga api pada bus terjadi. Terjadnya detonasi pada
mesin sangat tidak diharapkan karena dapat mengurangi tenaga mesin. Untuk
mengatasi detonasi tersebut maka diperlukan penempatan busi harus tepat pada
posisinya, busi harus selalu bersih terhadap endapan karbon, bahan dari elektroda
positif busi harus mampu mengalirkan panas keluar, agar elektroda tetap dalam
keadaan dingin.
Syarat yang ketiga, busi harus tetap bersih dari karbon yang ada pada
ruang bakar. Karbon merupakan penghantar listrik yang baik, apabila karbon
melekat pada elektroda busi maka nilai tahanan dari isolator akan berkurang dan
tegangan tinggi akan segera bocor ke massa tanpa adanya loncatan bunga api pada
kedua elektroda. Buntarto, dkk. (2015) berpendapat bahwa banyak sedikitnya
endapan karbon yang terjadi bergantung pada besarnya kompresi mesin. Semakin
25
tinggi kompresi mesin maka semakin tinggi pula temperatur sehingga proses
pembakaran lebih sempurna sehingga endapan karbon sedikit.
Gambar 2.9 Penampang Busi
2.2.5 Proses Pembakaran
proses pembakaran terhadap campuran udara dan bahan bakar yang dalam
prosesnya mampu mengubah energi kimia pada bahan bakar menjadi energi
kinetik. Sedangkan, Pembakaran pada suatu mesin kendaraan diawali dengan
loncatan bunga api dari busi pada akhir langkah kompresi. Loncatan bunga api
terjadi sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) sewaktu langkah kompresi,
dan biasanya dinyatakan dalam derajat sudut engkol sebelum torak mencapai
TMA. Proses pembakaran yang baik adalah proses pembakaran dimana campuran
26
bahan bakar dan udara yang dikompresikan habis terbakar seluruhnya. Terdapat
dua kemungkinan yang terjadi pada pembakaran motor bensin yaitu pembakaran
normal dan pembakaran tidak normal.
Pembakaran normal terjadi apabila bahan bakar dapat terbakar seluruhnya
pada saat dan keadaan yang dikehendaki. Mekanisme pembakaran normal dalam
motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan bunga api pada busi beberapa
derajat sebelum TMA, kemudian api membakar gas bahan bakar yang berada di
sekitarnya sampai semua partikelnya terbakar habis. Energi panas yang timbul
menyebabkan tekanan dan temperatur naik secara mendadak, sehingga piston
terdorong bergerak menuju TMB (Titik Mati Bawah). Hal inilah yang dinamakan
proses pembakaran normal.
dahulu sebelum saat yang ditentukan. Pembakaran tidak normal ini menimbulkan
ledakan yang menghasilkan gelombang kejutan berupa suara ketukan (knocking
noise) yang memungkinkan timbulnya gangguan pada proses pembakaran pada
motor bensin. Detonasi terjadi apabila bahan bakar terbakar sebelum penyalaan
percikan api dari busi karena tekanan dan temperatur pada mesin yang sangat
tinggi, sehingga menjadikan suhu di ruang bakar ikut naik dan membuat bahan
bakar mudah sekali untuk terbakar. Detonasi yang berulang-ulang dalam jangka
waktu yang panjang dapat mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin
sepeda motor. Detonasi pada motor bensin sangat merugikan karena dapat
mengurangi daya dan efisiensi panas akan berdampak penurunan performa mesin.
27
digambarkan dalam sebuah grafik dengan hubungan antara tekanan dan perjalanan
engkol. Berikut adalah gambar dari grafik tingkatan pembakaran :
Gambar 2.10 Diagram Pembakaran Motor Bensin
(Juan, 2017)
Proses atau tingkatan pembakaran dalam sebuah mesin terbagi menjadi empat
tingkat atau periode yang terpisah. Periode yang pertama adalah Keterlambatan
Pembakaran (Delay Periode). Dimana Periode keterlambatan pembakaran dimulai
dari titik (1-2) yaitu mulai memerciknya busi. Selama periode ini campuran bahan
bakar dan udara belum terbakar karena setiap benda yang bisa terbakar memiliki
sifat tidak langsung terbakar jika dinyalakan melainkan akan terbakar beberapa
saat setelah benda tersebut diberikan penyalaan.
Priode kedua adalah periode penyebaran api. Dimana Periode penyebaran
api ditunjukkan pada titik (2-3) adalah saat dimana campuran bahan bakar dan
udara mulai terbakar.Tekanan dalam silinder meningkat drastis dikarenakan
adanya pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder dan
28
gerakan piston yang semakin mendekati TMA. Kemudian terdapat periode puncak
pembakaran yang berlangsung pada titik (3-4). Tekanan pembakaran puncak
terjadi pada titik fase ini. Puncak pembakaran akan ditentukan oleh saat pengapian
dan nilai oktan dari bahan bakar. Semakin maju saat pengapian, maka puncak
pembakarannya pun akan terjadi semakin maju pula. Puncak pembakaran yang
terlalu maju dapat menyebabkan terjadinya knocking, sedangkan jika pengapian
terjadi terlambat maka puncak pembakaran akan menjadi semakin jauh dari TMA
yang menyebabkan tenaga yang dihasilkan menjadi berkurang. Begitu juga
dengan nilai oktan bahan bakar, berpendapat bahwa semakin tinggi nilai oktan
pada bahan bakar, maka akan semakin lama proses pembakarannya.
2.2.6 Penguat Pengapian
engine pada kendaraan bermotor. Berbagai macam jenis alat penguat pengapian
yang dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas pengapian pada motor bensin
seperti 9-Power, V-Power, XCS Hurricane dan Accel 300+.
2.2.6.1 Ignition Stabiliser
pada mobil menjadi stabil sehingga dapat mempertahankan kinerja kelistrikan
secara optimal. Sistem kelistrikan pada kendaraan saling terhubung satu sama
lain. Arus yang stabil sangat dibutuhkan untuk mendapatkan kinerja mesin dan
kelistrikan yang baik. Kelebihan penggunaan alat stabilizer ini adalah peningkatan
29
power dan akselerasi, starter menjadi lebih mudah, penyalaan lampu dan klakson
lebih optimal. Dengan pemasangan alat ini maka akan mengembalikan performa
kelistrikan secara optimal. Ignition stabilizer dapat dipakai pada semua jenis
kendaraan karena pemasangan alat ini tidak merubah setting apapun termasuk
pengaturan ECU.
Manfaat penggunaan Stabiliser Tegangan kendaraan adalah meningkatkan
akselerasi dan power, mempermudah menghidupkan kendaraan, mengoptimalkan
air conditioner dan kelistrikan mobil, meningkatkan kinerja lampu dan klakson
lebih keras, menghemat pemakaian bbm 10 %-20 % bahkan bisa lebih tergantung
perilaku masing-masing pengemudi, dan memperpanjang usia aki mobil dengan
pemasangan alat ini maka kinerja aki akan terbantu dalam supply tegangan.
2.2.6.2 Ignition Booster
Ignition booster adalah alat yang dipasang pada kabel busi untuk
memaksimalkan hasil pengapian sehingga meningkatkan akselerasi, power, speed,
serta dapat menghemat konsumsi bahan bakar pada motor. Ignition booster ini
bisa diaplikasikan pada semua jenis motor 2 tak, 4 tak dan motor matic selama
30
kepala busi motor bisa dilepas sehingga alat ini dapat di pasang pada kabel busi.
Ignition booster juga bisa digunakan pada mobil dengan bahan bakar bensin, baik
itu jenis Injeksi maupun Karburator, matic maupun manual. Bahan dominan yang
digunakan pada alat ini diantaranya adalah mangan, karbon dan magnesium. Masa
pakai alat ini bisa tahan 3 sampai 4 tahun yang bebas dari perawatan karena tahan
terhadap air dan panas.
Cara kerja dari ignition booster adalah menyearahkan arus liar yang keluar
dari koil menuju busi agar pengapian menjadi lebih maksimal, sehingga
pembakaran bahan bakar didalam mesin menjadi lebih sempurna. Alat ini juga
dapat mendorong tegangan yang dihasilkan koil menuju busi, jadi alat ini dapat
menjadi booster dan pembesar arus pengapian. Arus yang stabil menghasilkan api
yang baik sehingga ledakan pembakaran menjadi sempurna dan tidak ada molekul
bensin yang terbuang percuma, ruang bakar menjadi bersih dan kerja piston
menjadi tidak berat dan hasilnya dapat menaikkan kinerja mesin motor. Berikut
ini adalah salah satu hasil penelitian dari Sera (2015) yang membuktikan bahwa
penggunaan ignition booster berpengaruh terhadap konsumsi bahan bakar:
Gambar 2.12 Grafik Hasil Uji Perbandingan Penggunaan
Dengan Dan Tanpa Ignition Booster
(Sera, 2015:198)
2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800
D a y a (
penghantar listrik yang baik, sehingga ketika arus listrik melalui logam tersebut,
maka tegangan output dari koil yang mengarah ke busi akan lebih besar. Dengan
demikian voltage yang mencapai busi dapat ditingkatkan dan menghasilkan
percikan bunga api yang lebih besar. Dalam desain pembuatan alat ini
menggunakan prinsip satu arah sehingga hanya dapat mengalirkan elektron atau
arus pada satu arah saja, ini memungkinkan arus yang mengalir dari koil menuju
busi tidak akan mengalir bolak-balik. Tegangan pada kabel busi akan lebih stabil,
hal ini dikarenakan logam penyusun pada ignition booster ini mempunyai sifat
elektromagnetik ketika dialiri arus listrik. Sehingga dengan pemasangan alat ini,
maka dorongan tegangan ke arah luar isolator dapat terkurangi. Sehingga,
tegangan yang mengarah ke busi akan lebih fokus. Hasilnya, bunga api yang
dihasilkan oleh busi akan semakin besar, sehingga pembakaran yang terjadi pada
ruang bakar akan lebih baik dan tercipta daya yang lebih meningkat, pembakaran
yang lebih sempurna dan pemakaian bahan bakar yang lebih hemat.
Gambar 2.13 Igntion Booster 9-Power
(Triyatno, 2015:04)
panas dan air, meningkatkan akselerasi, tenaga, dan kecepatan pada kendaraan,
menjadikan pembakaran lebih sempurna, menstabilkan arus yang dihasilkan oleh
coil, meminimalisir frekuensi uncontrolled dan memperkecil frekuensi sebaran
arus di dalam kabel spark plug sehingga menjadi 1 titik tembak ke spark
plugsehingga arus dapat tajam dan kuat, serta memperbesar arus tersebut.
Gambar 2.14 Tegangan Pada Kabel Busi Tanpa Ignition Booster
2.2.7 Kapasitor
Hurricane yaitu sebuah unit kapasitor. Kapasitor sebagai penyimpan muatan
listrik yang berfungsi sebagai penyaring (filter) pada rangkaian power supply dan
dapat menghemat daya listrik. Buntarto (2015:14) menjelaskan bahwa kapasitor
adalah komponen elektronika yang hampir sama dengan baterai yaitu dapat
menyimpan energi listrik selama waktu tertentu. Kapasitor berbeda dengan
akumulator dalam menyimpan muatan listrik pada kapasitor tidak terjadi
perubahan kimia. Besarnya kapsitansi kapasitor dinyatakan dalam farad.
Kapasitor terdiri dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oeh suatu bahan
dielektrik. Bahan dielektrik misalnya udara vakum, keramik dan gelas. Jika kedua
ujung plat metal diberi tegangan listrik maka muatan positif akan mengumpul
BUSI Dari
KOIL
33
pada salah satu kaki metalnya dan pada saat yang sama muatan negatif terkumpul
pada ujung metal yang satu lagi.
Muatan positif pada kapasitor tidak dapat mengalir ke kutup negatif dan
sebaliknya muatan negatif tidak dapat menuju ke kutup positif karena dipisahkan
oleh bahan dielektrik yang tidak konduktif. Muatan listrik ini akan tersimpan
selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Fenomena kapasitor ini
terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan.
Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor ini disebut dengan
kapasitansi atau kapasitas.
(Wulandari, 2009:215)
Kapasitansi merupakan kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung
muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb sama
dengan 6,25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat pernyataan
bahwa sebuah kapasitor memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan
tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan
rumus dapat dituliskan sebagai berikut:
34
Keterangan :
Kapasitor memliki sifat seperti resistor yang nilai kapasitansinya dibuat
tetap dan variabel. Kapasitor dielektrikum udara, kapasitansinya berubah dari nilai
maksimum ke minimum. Kapasitor variabel sering kita jumpai pada rangkaian
pesawat penerima radio dibagian penala dan osilator. Agar perubahan kapasitansi
di dua bagian tersebut serempak maka digunakan kapasitor variabel ganda.
Kapasitor variabel ganda adalah dua buah kapasitor variabel dengan satu pemutar.
Berdasarkan dielektrikumnya kapasitor dibagi menjadi beberapa jenis, antara lain
kapasitorkeramik, kapasitor film, kapasitor elektrolit, kapasitor tantalum, dan
kapasitor kertas. Kapasitor elektrolit dan kapasitor tantalum adalah kapasitor yang
mempunyai kutub atau polar, sering disebut juga dengan nama kapasitor polar.
Kapasitor film terdiri dari beberapa jenis yaitu polyester film, polypropylene film
atau polysterene film.
menahan listrik menjadi lebih tinggi, kapasitansi totalnya menjadi lebih rendah
dan bahan dielektrikum seolah-olah menjadi lebih tebal. Jumlah muatan listrik
pada setiap kapasitor menjadi sama besar. Jika perbedaan potensial tiap-tiap
kapasitor sama dengan pemberian tegangan pada rangkaian.
35
(Taufiqullah, 2019)
V1=Q1/C1
V2=Q2/C2
V3=Q3/C3
V4=Q4/C4
V=Q/C
sehingga : 1/Ct=1/C1+1/C2+1/C3+1/C4
Kapasitor dapat dihubungkan paralel yang diberi tegangan (V) seperti gambar
dibawah, maka jumlah muatan seluruh sama dengan jumlah tegangan muatan
kapasitor. Tegangan pada tiap-tiap kapasitor sama dengan tegangan sumber yang
dicantumkan.
36
(Taufiqullah, 2019)
Ct = C1+ C2
voltase pada rangkaian selalu sama. Sedangkan besar kapitansi kapasitornya yang
berbeda-beda dan dapat diakumulasikan.
(Teknisi, 2016)
listrik dalam bentuk muatan listrik. Pengisian kapasitor terjadi apabila arus
mengalir dari sumber arus ke dalam kapasitor sampai tegangannya sama dengan
tegangan sumber arus. Kapasitor akan dikosongkan apabila terdapat beban dan
muatan akan mengalir melalui beban tersebut. Pengisian dan pengosongan
kapasitor dapat digambarkan pada rangkaian berikut.
Gambar 2.19 Pengisian Dan Pengosongan Kapasitor
(Taufiqullah, 2019)
Pada gambar 2.19 apabila saklar dihubungkan pada posisi 1 maka arus akan
mengalir dari sumber tegangan melalui hambatan (R) menuju kapasitor (C). Hal
ini menyebabkan tegangan pada kapasitor naik, arus akan berhenti mengalir pada
saat tegangan kapasitor sama dengan tegangan sumber sehingga hal tersebut
dinamakan proses pengisian kapasitor. Kemudian jika saklar dihubungkan ke
posisi 2, maka arus akan mengalir dengan arah berlawanan ketika arah pengisian.
Kapasitor (C) akan mengeluarkan kembali energi listrik yang disimpannya hingga
mengosongkan semua muatannya hingga arus akan berhenti dan nilainya (I = 0).
38
dalam waktu tertentu. Fuel Consumption (FC) diartikan sebagai jumlah yang
dihasilkan kosumsi bahan bakar per satuan waktu (ml/menit). Nilai FC yang
rendah mengindikasikan pemakaian bahan bakar yang irit, oleh sebab itu nilai FC
yang rendah sangat diinginkan untuk mencapai efisiensi bahan bakar. Rumus
mencari konsumsi bahan bakar dalam waktu tertentu adalah sebagai berikut:
FC =
.............................................................................. (4)
V = Volume (ml)
t = Waktu (menit)
Konsumsi bahan bakar yang diukur dalam prestasi mesin atau unjuk kerja
mesin adalah konsumsi bahan bakar spesifik. Specific Fuel Consumption (SFC)
merupakan perbandingan antara bahan bakar yang terpakai sebagai input energi
dengan daya yang dihasilkan sebagai output. Semakin tinggi nilai Specific Fuel
Consumption, maka semakin banyak energi bahan bakar yang tidak terkonversi
menjadi daya. Hal ini disebabkan karena bahan bakar yang masuk ke dalam
silinder tidak terbakar dengan sempurna. Konsumsi bahan bakar spesifik ini,
merupakan parameter prestasi mesin yang digunakan untuk mengukur nilai
ekonomis suatu mesin, karena dengan mengetahui konsumsi bahan bakar spesifik
maka dapat dihitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan per jam untuk
39
spesifik atau specific fuel consumption (SFC) berikut dapat dilaksanakan bila
untuk pemakaian bahan bakar sebesar massa (m) dibutuhkan waktu sebesar
waktu (t), sehingga dapat dihitung pemakaian bahan bakar spesifik.
SFC =
............................................................ (5)
P = Daya (watt)
2.2.9 Performa Engine
dijadikan ukuran kemampuan mesin dalam melakukan kerja. Untuk itu torsi
berkaitan dengan akselerasi dan putaran bawah mesin. Besarnya torsi adalah
besaran turunan yang biasa digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan
dari benda yang berputar pada porosnya. Adapun perumusan dari torsi adalah
sebagai berikut. Apabila suatu benda berputar dan mempunyai besar gaya
sentrifugal seperti sebesar F, benda berputar pada porosnya dengan jari-jari
sebagai b, dengan data tersebut torsinya adalah sebagai berikut (Daryanto,
2010:33) :
40
Dengan :
F = Gaya keliling dari benda yang berputar (N)
b = Jarak benda ke pusat rotasi (m)
Karena adanya torsi inilah yang menyebabkan benda berputar terhadap porosnya,
dan benda akan berhenti apabila ada usaha melawan torsi dengan besar sama
dengan arah yang berlawanan.
dihasilkan dari proses pembakaran di dalam silinder yang dijadikan sebagai
sumber tenaga untuk mengatasi semua beban mesin pada kendaraan. Daya
menjelaskan besarnya output kerja mesin yang berhubungan dengan waktu, atau
rata-rata kerja yang dihasilkan. Berikut adalah rumus menghitung daya menurut
Daryanto (2010:34):
Dimana :
Ni = daya indikator (HP)
41
agar bahan bakar dapat terbakar secara sempurna, jika pembakaran berlangsung
dalam kondisi kurang oksigen maka sifat campuran udara dan bahan bakar disebut
dengan campuran kaya, apabila dalam campuran bahan bakar kelebihan oksigen
maka dapat dikatakan dengan campuran miskin. Campuran kaya ataupun miskin
dapat mengakibatkan pembakaran tidak sempurna. Seperti yang kita ketahui,
bahwa kendaraan bermotor mengeluarkan gas-gas sisa pembakaran yang
merupakan polusi bagi lingkungan. Polutan yang lazim terdapat pada gas sisa
42
(CO2) serta partikel–pertikel lainnya. Sharaf (2011:947) mengemukakan:
“Polutan berasal dari empat jenis sumber yaitu: (1) Sumber
utama, dimana termasuk fasilitas seperti pabrik dan sumber
pembangkit listrik. (2) Kendaraan, termasuk mobil, truck dan juga
kendaraan kecil serta pesawat dan kendaraan lain yang bergerak dan
melepaskan polutan ke udara. (3) Sumber biogenic, yang mencakup
pohon dan vegetasi, gas alam dan aktivitas mikroba. (4) Daerah
sumber daya yang terdiri dari sumber daya yang kecil seperti
pembersih dan pengering dengan operasional yang kecil”.
Menanggulangi masalah pencemaran udara yang diakibatkan dari adanya
emisi gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor ada beberapa cara
untuk menguranginya yaitu, antara lain memperbaiki kualitas bahan bakar,
mengurangi dan merawat emisi kendaraan bermotor, mengurangi penggunaan
kendaraan bermotor, dan peningkatan kesadaran masyarakat akan bahaya polusi
Berdasarkan data yang diperoleh dari kementrian lingkungan hidup hidup
Nomor:05 Tahun 2006, batas aman kadar polusi udara yang dihasilkan oleh
kendaraan adalah sebagai berikut :
Tabel 2.1 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Lama
Kategori Tahun
Gas karbon monoksida (CO) merupakan gas yang tidak berwarna, tidak
berbau, sukar larut dalam air dan tidak mempunyai rasa. Kusuma (2002:96)
berpendapat bahwa CO merupakan polutan utama yang dapat mencemari udara,
43
yang tercipta dari proses pembakaran yang tidak sempurna, dan kendaraan
bermotor berandil besar terhadap peningkatan gas CO yang membahayakan pada
lingkungan. Karbon monoksida merupakan polutan yang berbahaya jika melebihi
ambang batas yang ditentukan karena termasuk dalam kategori zat pencemar,
apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut dalam peredaran darah dan
menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan tubuh. Bila CO bereaksi dengan
hemoglobin akan membentuk karbosihemoglobin, maka kemampuan darah
mengangkut O2 untuk kepentingan pembakaran di dalam tubuh akan menjadi
berkurang hal ini disebabkan kemampuan Hb untuk mengikat CO jauh lebih besar
jika dibandingkan kemampuan Hb untuk mengikat O2. Selain itu kandungan
COHb dalam darah dapat mengakibatkan terganggunya sistem syaraf dan fungsi
tubuh yang lainnya.
Gas karbonmonoksida (CO) yang terhirup oleh tubuh dalam jangka waktu
yang lama akan mengakibatkan kematian, pengaruh konsentrasi gas CO diudara
mencapai dengan 2000 ppm pada waktu kontak lebih dari 24 jam, akan
mempengaruhi fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas yang ada pada lingkungan
terutama yang terdapat pada akar tanaman. Karena kendaraan bermotor
merupakan sumber polutan CO yang utama (sekitar 59,2%), maka daerah-darah
yang padat dengan lalu lintas kendaraan bermotor yang sangat ramai
meperlihatkan tingkat polusi CO yang tinggi. Kosentrasi CO di udara per waktu
dalam satu hari dipengaruhi oleh kesibukan atau aktifitas kendaraan bermotor
yang ada. Semakin ramai kendaraan bermotor yang beraktifitas maka semakin
tinggi tingkat polusi CO di udara. Ningrat, dkk. (2016:61) berpendapat bahwa gas
44
karbon monoksida berasal dari proses pembakaran kendaraan bermotor yang tidak
sempurna, sehingga terdapat bahan bakar yang tidak terbakar. Kusuma (2002:97)
menyatakan salah satu upaya yang dapat dilakukan bila ingin mengurangi kadar
polusi udara yang ditimbulkan oleh kendaraan bermotor yaitu memperbaiki sistem
pengapian.
Hidrokarbon (HC) adalah emisi yang timbul karena bahan bakar yang
belum terbakar tetapi sudah keluar bersama-sama gas buang menuju atsmosfer.
Kabib (2009:16) berpendapat bahwa gas HC pada emisi gas buang merupakan
senyawa yang sangat dipengaruhi oleh campuran bahan bakar yang masuk ke
ruang bakar. Kemudian, Twigg (2007:2) berpendapat bahwa gas HC pada gas
buang kendaraan berasal dari sisa bahan bakar yang tidak terbakar. Senyawa
fotokimia yang terbentuk dari emisi HC dapat mengakibatkan mata pedih, sakit
tenggorokan, dan gangguan pernafasan, hidrokarbon juga bersifat carcinogens
atau dapat menyebabkan kanker, selain itu juga dapat menyebabkan hujan asam.
Hidrokarbon yang sering menimbulkan masalah dalam polusi udara adalah yang
berbentuk gas pada suhu atmosfer normal atau hydrokarbon yang bersifat sangat
volatil yaitu mudah berubah menjadi gas pada suhu tersebut.
Hidrokarbon yang sering dihasilkan oleh aktifitas manusia yang terbanyak
berasal dari transportasi, sedangkan sumber lainnya adalah pembakaran gas,
minyak, arang dan kayu, proses-proses industri, pembuangan sampah, kebakaran
hutan atau ladang, evaporasi pelarut organik, dan lain sebagainya. Sektor
45
mencakup lebih dari 50% dari jumlah seluruhnya dengan sumber-sumber lainnya
dari buatan manusia. Pelepasan hidrokarbon dari kendaraan bermotor juga
disebabkan oleh emisi minyak bakar yang digunakan oleh kendaraan bermotor
sebagai proses pembakaran di dalam ruang bakar dan belum sepenuhnya terbakar
dan keluar masih dalam bentuk hidrokarbon. Kristanto, dkk. (2001:62)
berpendapat bahwa hidrokarbon yang terkandung dari gas sisa pembakaran
kendaraan disebabkan oleh banyaknya bahan bakar yang tidak terbakar secara
sempurna. Bahan bakar yang tidak terbakar secara sempurna selalu
mengandung hidrokarbon.
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2019 sampai dengan oktober
2020. Tempat pengujian tegangan baterai dan output pada busi dilaksanakan di
bengkel PT. MBG Putra Mandiri, Jl. Ringroad Barat No. 63, Bedog, Sleman
Yogyakarta. Kemudian, pengujian konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang
dilaksanakan di Lab. Otomotif Universitas Negeri Semarang. Sedangkan
pengujian torsi dan daya dalam penelitian ini akan dilaksanakan di bengkel
Mototech, Jl. Ringroad Selatan, Singosaren, Bantul, Yogyakarta.
3.2 Desain Penelitian
experimental research. Pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa
besar pengaruh penggunaan ignition stabilizer dan ignition booster pada sepeda
motor terhadap konsumsi bahan bakar, performa mesin, dan emisi gas buang.
Pada penelitian ini desain yang digunakan adalah quasi experimental desaign
dengan bentuk time series design. Secara sederhana desain penelitian ini adalah
sebagai berikut :
47
Keterangan :
O1 = Pengukuran awal periode I sepeda motor dalam keadaan standar.
O2= Pengukuran awal periode II sepeda motor dalam keadaan standar.
O3= Pengukuran awal periode III sepeda motor dalam keadaan standar.
X = Pemberian treatment
stabilizer dan ignition booster.
stabilizer dan ignition booster.
stabilizer dan ignition booster.
(independent),variabel terikat (dependent) dan variabel kontrol. Ketiga variabel
tersebut sebagai berikut:
A. Variabel Bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi penggunaan ignition
stabilizer pada baterai dan penggunaan ignition booster pada kabel busi sepeda
motor.
48
performa engine,dan emisi gas buang sepeda motor.
3.2.2 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
49
3.3.1 Alat Penelitian
Alat sangat diperlukan dalam penelitian ini. Beberapa alat yang akan
digunakan dalam penelitian antara lain :
1) Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu pengembalian data dan
selang waktu pengambilan data.
tachometer yang digunakan adalah:
a. Merk : Smart Power
3) Scopetester digunakan untuk mengukur tegangan output koil.
a. Merek : Autocraft
d. Diagnostic tools : For all types of two stroke SE
e. Multifungsi : Amps, Volts, Ohms, Vacum, rpm Dwell,
Strobocospic timing, EFI, primary and secondary ignition system.
f. Input impedence : 1 M || 30F
g. Input Coupling : Can be operated on 12 V vehicle battery || DC -
AC - GND
h. Output voltage : 5 V – 25 kV
4) Gelas ukur kapasitas 100 ml sebagai penakar volume bahan bakar.
50
a. Type : Sportdyno V3.3
c. Jenis Sensor : Digital Pick-Up
d. Dynamometer : SD325 Hyperspeed
6) Gas Analizer digunakan untuk mengetahui kadar emisi gas buang
kendaraan.
c. Daya : 70 Watt
d. Ukuran : 285 (W) x 410 (D) x 155 (H)
e. Berat : 10 Kg
Bahan juga merupakan hal penting dalam penelitian ini. Bahan yang
digunakan adalah bahan yang telah ditentukan. Beberapa bahan yang
dibutuhkan dalam penelitian antara lain:
1) Sepeda motor Honda Supra X tahun 2011. Dengan spesifikasi sebagai
berikut:
b. Valve config : SOHC 2 valve
c. Cooling system : Pendingin alami/udara
d. Bore x stroke : 52,4 x 57,9 mm
e. Stroke capacity : 124,8 cc
f. Compression Rate : 9,0 : 1
g. Max. Power : 9,3 PS / 7.500 rpm
h. Max. Torque : 1,03 kgf.m / 4000 rpm
i. Transmisi : Kecepatan bertautan tetap
j. Gear shifting : N-1-2-3-4-N (rotari)
k. Baterai : 12 V – 3,5 Ah
l. Spark plug : ND U20EPR9 / NGK CPR6EA-9
m. Ignition system : DC CDI
n. Fuel system : Conventional Carburator
51
a. Power Rating : 1.05W (max)
b. Input Voltage : DC 6V-25V
c. Current Consumption : 85mA @ 12V
d. Box / Cover : Plastic / Alumunium
e. Fuse : 10 A
f. Total Voltage Capacitor : 40.000 C High ripple Current, Low ESR,
85-105 C, 25 V
3) Ignition booster 9-Power
b. Komposisi Bahan : Mangan C Magnesium
c. Dimensi Panjang x Tebal x D.luar x D.dalam : 2,8 x 0,4 x 1,6 x 0,8 cm
d. Model Pemakaian : Plug and go
e. Warna : Hitam
b. Kandungan Timbal : None
c. Kandungan Mangan : None
f. Warna : Hijau
g. Tampilan Visual : Jernih dan Terang
h. Berat Jenis : Min 715, Maks 770 pada 15 0 C kg/m
3
52
positif-negatif baterai secara paralel.
53
Ignition booster dipasang pada kabel busi kendaraan. Dengan memasukkan kabel
busi pada lubang cincin ignition booster dan memsangnya dengan jarak tertentu
satu sama lain berjumlah 3 (tiga) kemudian diletakkan seperti pada gambar 3.3.
Gambar 3.4 Skema Pengujian Tegangan Baterai Dan Tegangan Output koil
Keterangan :
2.Blower 6.Tachometer
memberikan efek angin seperti kendaraan sedang melaju pada jalan raya.
Thermocouple (5) digunakan untuk memeriksa temperatur mesin berada pada
54
suhu kerja. Pengujian tegangan baterai dan tegangan output dilakukan dengan
menggunkan Multitester (7) dan scopetester (8) pada sepeda motor (1) seperti
pada gambar 3.4. Pengukuran tegangan baterai dilakukan dengan menghubungkan
probe positif-negatif multitester ke probe positif-negatif baterai dan mengatur
selektor pada pengukuran tegangan DC. Kemudian pengukuran tegangan output
koil dilakukan dengan menghubungkan probe pengukuran scopetester ke kabel
busi sepeda motor. Maka hasil pengujian tegangan dapat dilihat pada layar
monitor scopetester.
1.Honda Supra X Tahun 2011 5.Thermocouple
2.Blower 6.Tachometer
mendapatkan data waktu dan buret (7) digunakan untuk memastikan jumlah
volume bahan bakar yang digunakan. Buret dihubungkan dengan selang bahan
bakar yang menuju langsung ke karburator.
Gambar 3.6 Skema Pengujian Performa Engine
1.Honda Supra X Tahun 2011 5.Thermocouple
2.Blower 6.Tachometer
4. Ignition booster 8.Monitor
Pengujian performa engine menggunakan alat dynotest chassis. Dengan
meletakkan bahan uji sepeda motor dalam dudukan chassis unit dynotest seperti
56
pada gambar 3.6 di atas. Setelah menghubungkan probe dynotest pada kabel busi,
hasil pengujian berupa torsi-daya kendaraan dapat dilihat pada monitor (8).
Gambar 3.6 Skema Pengujian Emisi Gas Buang
1.Honda Supra X Tahun 2011 5.Thermocouple
2.Blower 6.Tachometer
4. Ignition booster
Pengujian emisi gas buang menggunakan alat gas analyzer (9). Dengan
menjaga putaran mesin tetap pada kondisi idle. Probe pemeriksaaan gas buang gas
analyzer dimasukkan pada lubang knalpot sepeda motor. Hasil pembacaan emisi
gas buang kendaraan dapat dilihat dan dicetak pada monitor gas analyzer.
57
Parameter penelitian pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Ignition stabilizer yang digunakan adalah ignition stabilizer ZN 16C yang
terpasang pada aki dan ignition booster 9-Power yang terpasang pada kabel
tegangan tinggi.
2. Pengukuran dan pengambilan data dilakukan ketika mesin sudah mencapai
suhu kerja 70 0 C- 80
0 C.
3. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar jenis pertalite.
4. Putaran mesin yang digunakan dalam pengujian tegangan adalah 1500 rpm,
4000 rpm, dan 7500 rpm.
5. Putaran mesin yang digunakan dalam pengujian konsumsi bahan bakar adalah
2000 rpm, 4000 rpm, dan 7500 rpm.
6. Putaran mesin yang digunakan dalam pengujian performa engine adalah
2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, 5000 rpm, 6000 rpm, 7000 rpm, 8000 rpm,
dan 9000 rpm.
7. Putaran mesin yang digunakan dalam pengujian emisi gas buang adalah
kondisi idle.
yang digunakan yakni dengan teknik berikut:
3.5.1 Dokumetasi
atau percobaan yang dilakukan. Dokumen dapat berupa tulisan, gambar, ataupun
sesuatu yang bersifat nyata. Pada penelitian ini peneliti mencatat data penting
serta mendokumentasikan dalam bentuk gambar dari setiap obyek guna
mentabulasi data yang otentik.
pemasangan variasi ignition stabilizer dan ignition booster pada sistem pengisian
dan sistem pengapian sepeda motor konvensional sehingga akan mendapatkan
data mengenai pengaruh penggunaan ignition stabilizer dan ignition booster
terhadap nilai konsumsi bahan bakar, nilai daya dan torsi, serta nilai emisi gas
buang pada sepeda motor yang diteliti tersebut.
3.5.3 Observasi
temuan yang ada pada saat melakukan pengujian di lapangan. Dengan
berpedoman pada buku panduan dan pendampingan instruktur, kegiatan
mengamati dilanjutkan dengan mentabulasi data dalam bentuk tabel yang
kemudian dapat dirubah ke bentuk grafik agar memudahkan dalam analisi data.
59
proses penelitian supaya berjalan dengan lancar. Adapun langkah persiapan
penelitian adalah sebagai berikut:
1) Menyiapkan sepeda motor Honda Supra X tahun 2011.
2) Melakukan tune up sepeda motor Honda Supra X tahun 2011.
3) Menyiapkan ignition stabiliser ZN 16C dan ignition booster 9-Power
4) Menyiapkan alat dan bahan pengujian.
B. Langkah Pengujian
a. Kondisi kendaraan dalam keadaan standar atau belum terpasangnya ignition
stabilizer dan ignition booster
b. Menghidupkan mesin kendaraan
c. Menyetel kendaraan pada posisi stasioner hingga mencapai suhu kerja
(4-5 menit).
d. Menarik ulur pedal gas hingga mencapai putaran 1500 rpm, 4000 rpm, dan
7500 rpm seperti pengemudi di jalan raya.
e. Memasang kabel positif dan negatif AVO meter pada probe positif dan
negatif baterai secara paralel.
f. Putar selektor AVO meter pada pengukuran tegangan DC.
g. Mengamati hasil tegangan baterai pada setiap variasi rpm yang ditentukan.
h. melepas kabel penghubung AVO meter pada probe positif-negatif baterai.
60
i. Memasang probe penghubung pengukuran scopetester pada ujung kabel busi.
j. Menunggu hingga 15 detik untuk pembacaan tegangan pada scopetester.
k. Mengamati layar monitor scopetester dan mencatat hasil tegangan output koil
pada kabel busi kendaraan dalam setiap variasi rpm.
l. Mengulang pengujian untuk mendapatkan 3 sampel pada setiap variasi rpm.
m. Mematikan mesin kendaraan.
n. Memasang ignition stabilizer ZN 16C pada aki dan ignition booster 9-Power
pada kabel busi kendaraan.
2) Uji Konsumsi Bahan Bakar
a. Kondisi kendaraan dalam keadaan standar atau belum terpasangnya ignition
stabilizer dan ignition booster.
b. Menghidupkan mesin kendaraan.
c. Menyetel kendaraan pada posisi stasioner hingga mencapai suhu kerja
(4-5 menit).
d. Menarik ulur pedal gas hingga mencapai putaran 2000 rpm, 4000 rpm, dan
7500 rpm seperti pengemudi di jalan raya.
e. Menentukan mulai dan berakhirnya pengukuran dengan mengatur stopwatch
pada posisi nol dan berakhir pada penurunan volume pada gelas ukur
setiap 10 ml.
f. Mencatat waktu yang digunakan untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak
10 ml pada setiap variasi rpm.
g. Mengulang pengujian untuk mendapatkan 3 sampel pada setiap variasi rpm.
61
h. Mematikan mesin kendaraan.
i. Memasang ignition stabilizer ZN 16C pada aki dan ignition booster 9-Power
pada kabel busi kendaraan.
3) Uji Performa Engine Kendaraan
a. Kondisi kendaraan dalam keadaan standar atau belum terpasangnya ignition
stabilizer dan ignition booster.
pembacaan pengujian daya dan torsi kendaraan.
c. Memposisikan sepeda motor berada pada dudukan chassis dinamometer
dengan menempatkan roda belakang tepat berada pada roller berjalan.
d. Menghidupkan dan menyetel kendaraan pada posisi stasioner hingga
mencapai suhu kerja (4-5 menit).
e. Menarik ulur pedal gas mulai putaran stasioner hingga mencapai putaran
tertinggi atau dalam hal ini memutar gas maksimum.
f. Mencatat dan menyimpan hasil analisis data pembacaan daya dan torsi
kendaraan.
g. Mengulang pengujian untuk mendapatkan 3 sampel pada variasi rpm.
h. Mematikan mesin kendaraan
i. Memasang ignition stabiliser ZN 16C pada aki dan ignition booster 9-Power
pada kabel busi kendaraan.
4) Uji Emisi Gas Buang
62
a. Kondisi kendaraan dalam keadaan standar atau belum terpasangnya ignition
stabilizer dan ignition booster.
pembacaan pengujian emisi gas buang kendaraan.
c. Memposisikan sepeda motor pada posisi paling efektif untuk
melakukan pengujian.
mencapai suhu kerja (4-5 menit).
e. Memasukkan exhaust probe ke dalam knalpot sepeda motor yang hendak
dilakukan pengujian.
f. Mengamati hasil analisis data pembacaan emisi gas buang kendaraan
terhadap setiap variasi rpm.
g. Mencetak data hasil analisis pembacaan pengujian emisi gas buang
sebanyak 3 kali.
i. Mengeluarkan exhaust probe dari dalam knalpot sepeda motor.
j. Memasang ignition stabiliser ZN 16C pada aki dan ignition booster 9-Power
pada kabel busi kendaraan.
63
menggunakan tabel sebagai berikut :
Sumber Varian
Putaran Mesin
1 2 3 1 2 3 1 2 3
Sistem Pengapian
Sumber Varian
Putaran Mesin
1 2 3 1 2 3 1 2 3
Sistem Pengapian
Sumber Varian Putaran
1 2 3
Kondisi Standar Tanpa
Putaran Mesin Urutan Pengujian Torsi (Nm) Daya (kW)
2000
1
2
3
3000
1
2
3
4000
1
2
3
5000
1
2
3
6000
1
2
3
7000
1
2
3
8000
1
2
3
9000
1
2
3
Sumber Varian Pengujian Kandungan Emisi Gas Buang
CO (% vol) HC (ppm vol)
Kondisi Sistem Pengapian
Kalibrasi instrumen atau setting alat uji merupakan prosedur instalasi dan
pengaturan alat uji sebelum melakukan pengujian dan pengambilan data.Tujuan
adanya kalibrasi instrumen adalah mendapatkan hasil penelitian yang valid sesuai
dengan tujuan penelitian.
Gambar 3.7 Dynotest Chassis Motor
1. Membuka software Sport Dyno 33.
2. Memastikan software terhubung dengan sepeda motor, dengan mamastikan
sensor terhubung dengan kabel busi. Klik button “Auto” pada software
sampai terhubung.
3. Masukkan data kendaraan.
4. Posisi gigi percepatan berada pada posisi N-1 yaitu gigi percepatan 4
5. Menekan tomol “RUN”.
6. Menekan tombol rekam bersamaan dengan memutar tuas gas maksimal.
7. Melepaskan tuas gas bersamaan dengan melepaskan tombol rekam.
66
Gambar 3.8 Gas Analyzer
1. Memasang selang probe gas analyzer ke saluran “inlet” pada bagian
belakang.
3. Menekan tombol power untuk mengaktifkan alat.
4. Alat akan melakukan proses kalibrasi otomatis dengan menghitung mundur
angka yang tertera pada layar digital “AFR”. Menunggu sampai perhitungan
mundur selesai dan muncul tulisan “GAS-0”.
5. Memasukkan probe gas analyzer kedalam knalpot.
6. Menekan tombol “ENT/MEAS”
8. Menekan tombol “HOLD/PRINT” sebanyak dua kali.
9. Memasukkan input nomer kendaraan pada layar digital O2, kemudian tekan
tombol “PURGE” dan “ZERO”.
10. Mencetak data hasil pengujian yang telah dilakukan, dengan menekan tombol
“PRINT”.
67
“ESC/STAND-BY”.
3.7 Teknik Analisis Data
Analisis data yang digunakan pada penelitian ini adalah menggunakan
metode analisis deskriptif. Penelitian ini menghasilkan nilai pengaruh dari
pengujian awal yang dalam penelitian ini adalah nilai tegangan baterai, nilai
tegangan output koil, nilai konsumsi bahan bakar, dan nilai performa engine, serta
nilai emisi gas buang sepeda motor Honda Supra X tahun 2011 yang berstatus
standar dengan pengujian akhir yaitu nilai tegangan baterai, nilai tegangan output
koil, nilai konsumsi bahan bakar, dan nilai performa engine, serta nilai emisi gas
buang sepeda motor Honda Supra X tahun 2011 yang berstatus telah dilakukan
perlakuan antara penggunaan ignition stabilizer dan ignition booster pada
kendaraan tersebut. Kumpulan nilai berupa data yang disajikan dalam bentuk
tabel akan dikonversi ke dalam bentuk grafik agar mempermudah langkah
menganalisis data. Analisis tersebut akan menunjukkan pengaruh dari penggunaan
variasi ignition stabilizer dan ignition booster pada sepeda motor.
68
Penelitian pada sepeda motor Honda Supra X 2011, bertujuan mengetahui
pengaruh penggunaan ignition stabilizer dan ignition booster terhadap tegangan
baterai dan tegangan output koil, konsumsi bahan bakar, performa engine
(torsi-daya), dan emisi gas buang. Pengujian dilakukan menggunakan ignition
stabilizer ZN 16C dan ignition booster 9-Power. Variabel kontrol yang diterapkan
adalah bahan bakar menggunakan pertalite, putaran mesin yang sudah ditetapkan,
dan pengujian dilakukan sebanyak 3 kali.
4.1.1 Hasil Pengujian Tegangan Pengapian
Tabel 4.1 Perbandingan Nilai Tegangan Baterai Saat Mesin Hidup
Sumber Varian Nilai Rata-Rata Tegangan Baterai
1500 rpm 4000 rpm 7500 rpm
Sistem Pengapian
Menggunakan
Tabel 4.1 menunjukkan perbandingan tegangan baterai saat mesin hidup
dengan tiga variasi putaran mesin yaitu 1500 rpm, 4000 rpm, dan 7500 rpm.
Pengukuran berikutnya adalah pengukuran perbandingan besar tegangan output
koil yang melewati kabel busi.
69
Pada Kabel Busi
1500 rpm 4000 rpm 7500 rpm
Sistem Pengapian
Menggunakan
Menggunakan
Tabel 4.2 menunjukkan perbandingan nilai rata-rata tegangan output koil pada
kabel busi di ketiga variasi putaran mesin.
4.1.2 Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar
Penelitian dan pengambilan data berupa konsumsi bahan bakar dilakukan
di laboratorium otomotif Universitas Negeri Semarang. Pengujian dilakukan
dengan berpedoman pada langkah kerja sesuai SOP dan didampingi oleh
instruktur atau pembimbing, sehingga didapatkan hasil penelitian yang sesuai.
Hasil pengujian berupa konsumsi bahan bakar sepeda motor Honda Supra X 2011
ditunjukkan oleh tabel berikut ini:
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Waktu Konsumsi Bahan Bakar per 10 ml
Sumber Varian Putaran
Data yang disajikan di atas merupakan tabel rata-rata waktu yang
dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak 10 ml. Perlu dilakukan
konversi satuan dari data yang didapatkan dengan merubah bentuk ke dalam
satuan liter/jam dengan rumus sebagai berikut:
Fc = V
t = Waktu yang digunakan untuk menghabiskan bahan bakar (s)
Berdasarkan perhitungan dan konversi yang dilakukan, akan didapatkan konsumsi
bahan bakar pada putaran mesin tertentu dengan satuan yang sama, yaitu liter/jam.
Perhitungan tersebut akan dikalikan dengan berat jenis bahan bakar pertalite yang
digunakan yaitu 0,715 kg/m 3 agar didapatkan nilai konsumsi bahan bakar dalam
satuan internasional yaitu kg/jam. Data yang telah dikonversi, selanjutnya
ditampilkan dalam bentuk tabel.
Sumber Varian Putaran
Penelitian dan pengambilan data torsi-daya dilakukan di Bengkel
Laboratorium Mototech Jogjakarta. Pengujian dilakukan berpedoman pada
langakah kerja sesuai SOP dan didampingi oleh instruktur sebagai operator alat
uji, sehingga didapatkan hasil penelitian yang sesuai. Hasil pengujian berupa
torsi-daya pada sepeda motor Honda Supra X 2011 ditunjukkan pada tabel
berikut ini:
Sumber Varian Putaran Mesin (rpm) Torsi (Nm) Daya (kW)
Kondisi Sistem
Pengapian Standar
Hasil dari pengujian menggunakan dinamometer didapatkan d